DE69711053T2

DE69711053T2 - Verfahren und vorrichtung zum übertragen von lan-daten über ein synchrones weitbereichsnetz

Info

Publication number: DE69711053T2
Application number: DE69711053T
Authority: DE
Inventors: D. Augusta; J. Donovan; J. Oliver
Original assignee: Cabletron Systems Inc
Current assignee: Cabletron Systems Inc
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2017-07-19
Also published as: CA2260054A1; AU707746B2; US6122281A; DE69711053D1; WO1998004072A1; AU3732897A; EP0916213B1; EP0916213A1; CA2260054C

Description

Hintergrund der Erfindung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Computervernetzungssysteme und insbesondere die Übertragung von Daten von einem lokalen Netz über ein WAN (wide area network).

Allgemeiner Stand der Technik

Computernetze werden vielerorts verwendet, um eine größere Rechenleistung, eine gemeinsame Benutzung von Betriebsmitteln und eine Kommunikation zwischen den Benutzern bereitzustellen. Lokale Netze (LANs) können mehrere Computergeräte in einem Raum, einem Gebäude oder an einem Standort umfassen, die durch schnelle Datenverbindungen, wie zum Beispiel Token-Ring, Ethernet oder dergleichen verbunden sind. LANs wurden traditionell durch Brücken (bridges), Verteiler (hubs) und Vermittlungen (switches) verbunden. Eine Brückenvorrichtung zum Übermitteln von Paketen zwischen zwei LAN- Geräten wird in dem U.S.-Patent 5,307,345 beschrieben. Die Brücke kann dazu verwendet werden, Pakete im LAN- Format zwischen an die Brücke angekoppelten Geräten zu übermitteln, ohne das Format des Pakets zwischen dem Sendegerät, der Brücke und dem Empfangsgerät zu modifizieren. Ein Wide Area Network (WAN) kann verschiedene LANs miteinander verbinden. Ein WAN enthält in der Regel Paketvermittlungen, Mikrowellenverbindungen und Satellitenverbindungen. Ein Netz kann somit mehrere hundert oder mehr verbundene Geräte (Knoten) enthalten, die über mehrere geographische Standorte verteilt sind und zu mehreren Organisationen gehören.
LANs werden in der Regel für eine schnelle Kommunikation mit relativ wenigen Knoten verwendet, während WANs zur Verbindung einer sehr großen Anzahl von Knoten, aber im allgemeinen mit einer langsameren Geschwindigkeit, verwendet werden. Deshalb sind LAN- Transportmechanismen und -protokolle in der Regel für die Verwendung auf einem WAN ungeeignet.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Anordnung, bei der ein WAN mehrere LANs zusammenkoppelt. Insbesondere zeigt Fig. 1 ein WAN 10, das die LANs A, B und C verbindet. Eine LAN/WAN-Schnittstelle 12 liefert Übersetzungs-, Datenformatierungs- und/oder andere protokollbezogene Funktionen, so daß Quellen- und Zielcomputer auf dem LAN A mit Quellen- und Zielcomputern auf dem LAN B und dem LAN C kommunizieren können. Ähnlich ermöglicht die LAN/WAN-Schnittstelle 14 eine Ankopplung des LAN B an das WAN 10, und die LAN/WAN-Schnittstelle 16 ermöglicht eine Ankopplung des LAN C an das WAN 10.
Ein Verfahren zur Bereitstellung einer Schnittstelle von einem LAN zu einem WAN besteht darin, eine routerspezifische Schnittstelle bereitzustellen, die eine physische WAN-Verbindungsschicht und eine herstellerspezifische Datenverbindungsschicht in jeder LAN- Datennachricht ersetzt und die Rate der LAN-Nachrichten in WAN-kompatible Geschwindigkeiten umsetzt. Danach können die Nachrichten über das WAN übertragen werden. Eine Brücke bzw. ein Router zur Verwendung beim Übertragen und Routen von Daten zwischen einem oder mehreren lokalen Netzen und einem Wide Area Network ist in der PCT-Patentanmeldung WO92/04790 beschrieben. In dem Patent WO92/04790 komprimiert die Brücke zunächst die Daten im LAN-Format vor der Übertragung über das WAN. Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, daß viele der Netze mit roher Kapazität, die schnelle Kommunikation innerhalb des WAN bereitstellen, unflexibel und kostspielig sind. Außerdem bestehen nur sehr eingeschränkte Management- und Wartungsunterstützungsfähigkeiten für das Netz und nur sehr wenig oder gar keine Reserve-Signalkapazität innerhalb von Rahmenstrukturen (frame structures) in dem WAN-Protokoll. Diese Technik ist somit im allgemeinen sehr kostspielig und langsam.
Das SONET (Synchronous Optical Network) ist ein Standard für ein optisches Telekommunikationsnetz mit hoher Kapazität. Es ist ein synchrones digitales Transportsystem, das eine einfachere, wirtschaftlichere und flexiblere Netzinfrastruktur bereitstellen soll. Der SO- NET-Standard der Phase 1 wurde im März 1988 herausgegeben und wird in dem. Entwurf "American National Standard for Telecommunications - Synchronous Optical Network (SONET) Payloacl Mappings", ANSITI; 105,02-1993 definiert. Eine allgemeine Anordnung eines SONET-Pakets wird in "SDH - Sonet Interworking", Interworking in Broadband Networks, Heterogenity and Global Networking, Proceedings of Interworking, 1993, S. 290-304, beschrieben.
SONET kann auch als ein octet-synchrones Multiplexschema definiert werden, das eine Familie von Standardraten und -formaten definiert. Trotz des Namens ist SONET nicht auf optische Strecken begrenzt. Es wurden elektrische Spezifikationen für Einmodenfaser, Mehrmodenfaser und CATV-75-ohm-Koaxialkabel definiert. Die Übertragungsraten sind ganzzahlige Vielfache von 51,840 Mbps, womit T3/E3-bitsynchrone Signale übertragen werden werden können. Die zulässigen Vielfache sind zur Zeit folgendermaßen spezifiziert:
STS-1 51,840 STS-18 933,120
STS-3 155,520 STS-24 1.244,160
STS-9 466,560 STS-36 1.866,240
STS-12 622,080 STS-48 2.488,320
Die CCITT-Synchron-Digital-Hierarchie (SDH) definiert eine Teilmenge von SONET-Übertragungsraten beginnend mit 155,520 Mbps wie folgt:

SONET SDH-Äquivalent

STS-3c STM-1
STS-12c STM-4
STS-48c STM-16
Gemäß der Definition kann SONET bei Netzanwendungen für Teilnehmermultiplexsysteme, lokale Netze und Weitverkehrsnetze eingesetzt werden.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild von SONET-Elementen, die in einem Direkt-Synchron-Multiplexmodus zusammengekoppelt sind. SONET-Leitungssignale 21 werden über das digitale SONET-Crossconnect-System 20 übertragen. SO- NET-Endmultiplexer 22, 24 empfangen Zubringersignale 23 zum Beispiel von Quellen- und Zielcomputern und liefern die SONET-Leitungssignale.
Ein Vorteil des SONET-Standards besteht darin, daß innerhalb der Struktur des multiplexierten SONET- Leitungssignals auf einzelne Zubringersignale zugegriffen werden kann. Zum Beispiel können SONET-Add-Drop- Multiplexer 26 und 28 jeweils Daten aus ihren jeweiligen Zubringersignalen 25 dem digitalen SONET- Crossconnect-System 20 zuführen.
Der Aufbaublock des SONET-Protokolls ist ein synchroner Transportrahmen 30 (synchronous transport frame) (siehe Fig. 3). Der Rahmen 30 enthält Transport-Overhead 34 und die synchrone Nutzlast-Bitvollgruppe (synchronous payload envelope = SPE) 32. Obwohl Daten seriell übertragen werden, wird der Rahmen 30 in der Regel durch eine zweidimensionale Abbildung mit N Zeilen und M Spalten dargestellt; an jedem Schnittpunkt von Zeile/Spalte wird ein Byte bereitgestellt. Die Signalbits werden beginnend mit dem Byte in der oberen linken Ecke des Rahmens 30 übertragen, worauf das zweite Byte in der obersten Zeile usw. folgt, bis alle Byte der ersten oberen Zeile übertragen sind. Die zweite Zeile und nachfolgende Zeilen folgen der Übertragung der ersten Zeile auf dieselbe Weise.
Die SPE 32 enthält einzelne Zubringersignale und ist dafür ausgelegt, ein SONET-Netz von Endpunkt zu Endpunkt zu durchqueren. Die SPE 32 wird nur einmal zusammengestellt und auseinandergenommen, obwohl sie auf ihrer Route durch das SONET-Netz viele Male von einem Transportsystem zu einem anderen (d. h. zwischen mehreren SONET-Netzknoten) übermittelt werden kann.
Jedem Rahmen 30 wird ein bestimmtes Maß an Signalkapazität für das Transport-Overhead 34 zugeteilt, um Unterstützungs- und Wartungseinrichtungen, wie zum Beispiel Alarmüberwachung, Bitfehlerüberwachung und Datenkommunikationskanäle bereitzustellen. Das Transport- Overhead 34 betrifft in der Regel nur ein einzelnes Transportsystem und wird nicht übermittelt, wenn die SPE 32 zwischen verschiedenen Transportsystemen übermittelt wird.
Ein Verfahren zum Anschalten eines LAN an ein WAN, wie zum Beispiel SONET, besteht darin, den ATM-Standard (Asynchronous Transfer Mode) zu verwenden, der von dem ATM-Forum in der Spezifikation "UNI 4.0" definiert wird. Jede ATM--Zelle weist ein Overhead von 5/48 oder 10,4% auf. Dies ist eine relativ großes Maß an Overhead im Vergleich zu einem typischen LAN-Paket. Fig. 4 zeigt eine ATM-Zelle 40, bei der 48 Byte ATM-Daten 44 mit einem 5-Byte-ATM-Kopf 42 übertragen werden. Gemäß dem ATM-Standard weist eine ATM-Zelle immer 53 Byte auf.
Fig. 5 zeigt einen synchronen SONET-Transportrahmen 49, der ATM-Zellen enthält. Der synchrone Transportrahmen 49 enthält die SPE 53 und ein Transport = Overhead 48, das ein Abschnitts-Overhead 50, einen Zeiger 52 und ein Leitungs-Overhead 51 enthält. Der Zeiger 42 ist eine Referenz, die den Startpunkt der SPE 53 indiziert. Die SPE 53 enthält Weg-Overhead 54, ATM-Zellen 55A, 55B, 55C, 55D und 55E und andere Daten. In Zeiten, für die keine ATM-Zellen zu übertragen sind, wird ein Leerraum bereitgestellt (siehe zum Beispiel den Leerraum 56 zwischen zwei ATM-Zellen 55D und 55E). Außerdem kann es, da möglicherweise keine ganzzahlige Anzahl von ATM- Zellen in eine gegebene SPE passt, etwas Leerraum 57 (siehe Fig. 5) nach der letzten ATM-Zelle oder anderweitig in der SPE verteilt geben.
Fig. 6 zeigt einen bekannten Prozeß zum Umsetzen von LAN-Daten in ATM-Zellen zum Transport über ein SONET- Netz. Im Schritt 58 wird ein LAN-Paket aus einem ersten LAN empfangen. Das LAN-Paket wird gemäß der festen ATM- Zellengröße in 48-Byte-Segmente aufgeteilt (Schritt 59). Ein ATM-5-Byte-Kopf wird zu jedem der 48-Byte- Segmente hinzugefügt (Schritt 60), um eine Anzahl von ATM-Zellen zu erzeugen. Die ATM-Zellen werden in eine SONET-SPE gepackt (Schritt 61). Danach wird das entsprechende SONET-Transport-Overhead zu der SPE hinzugefügt. (Schritt 62), um einen synchronen Transportrahmen zu erzeugen. Der Rahmen kann dann über das SONET- kompatible Netz übertragen werden (Schritt 63).
In einem anderen SONET-Multiplexer wird der synchrone Transportrahmen empfangen (Schritt 64). Das SONET- Transport-Overhead wird entfernt (Schritt 65), um die SPE zu erhalten. Danach ist es notwendig, die ATM- Zellen aus der SPE auszupacken, um die ATM-Zellen bereitzustellen (Schritt 66). Der ATM-Kopf wird von jeder ATM-Zelle entfernt (Schritt 67). Erst dann können die LAN-Paketdaten aus den ATM-Zellendaten rekonstruiert werden (Schritt 68). Das rekonstruierte LAN-Paket kann dann auf ein zweites LAN übertragen werden (Schritt 69).
Aus Fig. 4-6 geht hervor, daß eine beträchtliche Menge Overhead erforderlich ist, um rekonstruierte LAN-Daten unter Verwendung des ATM-Standards über ein SONET-Netz zu übertragen. Dieses Overhead umfasst nicht nur Signalbandbreite, wie zum Beispiel den 5-Byte-ATM-Kopf, der für alle 48 Datenbyte hinzugefügt wird, sondern auch eine beträchtliche Verarbeitungszeit, um das LAN- Paket aufzuteilen, die ATM-Zellen zu konstruieren und das LAN-Paket letztendlich zu rekonstruieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Schnittstelle zwischen einem ersten Netz und einem zweiten Netz bereitgestellt, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt: ein erstes Schnittstellengerät, das über das erste Netz gemäß einem ersten Protokoll des ersten Netzes unter Verwendung von Paketen mit einem ersten Format kommunizieren kann, ein zweites Schnittstellengerät, das über das zweite Netz gemäß einem zweiten, verschiedenen Protokoll des zweiten Netzes unter Verwendung von Paketen mit einem zweiten Format kommunizieren kann, wobei die Verbesserung folgendes umfaßt: eine Steuerschaltung, die zwischen das erste Schnittstellengerät und das zweite Schnittstellengerät gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung einen Eingang aufweist, der ein erstes Paket aus dem ersten Schnittstellengerät in dem ersten Format empfängt, wobei die Steuerschaltung eine Länge des Pakets bestimmt und das Paket und eine Anzeige der Länge des Pakets dem zweiten Schnittstellengerät zuführt, und die Steuerschaltung das zweite Schnittstellengerät steuert, um das erste Paket in dem ersten Format in ein zweites Paket mit dem zweiten Format zum Übertragen auf das zweite Netz einzubinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Übertragen von Daten aus einem ersten Netz zu einem zweiten Netz bereitgestellt, mit den folgenden Schritten: Empfangen eines ersten Datenpakets von einer Quelle auf dem ersten Netz in einem ersten Format gemäß einem ersten Netzprotokoll, wobei die Verbesserung die folgenden Schritte enthält Bestimmen einer Länge des ersten Pakets; Übertragen des ersten Pakets und einer Anzeige der Länge des ersten Pakets über ein drittes Netz eingeschlossen in ein zweites Paket mit einem zweiten Format gemäß einem zweiten Netzprotokoll, wobei das dritte Netz zwischen das erste Netz und das zweite Netz gekoppelt ist, so daß das erste Paket in dem zweiten Netz in dem ersten Format empfangen wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Übertragen von Daten in Paketen mit einem ersten, durch ein erstes Protokoll vorgeschriebenen Format von einem ersten Netz zu einem zweiten Netz bereitgestellt, die Mittel zum Empfangen eines ersten Datenpakets in dem ersten Format von einer Quelle in dem ersten Netz und Mittel zum Bestimmen einer Länge des ersten Pakets umfaßt, wobei die Verbesserung weiterhin folgendes umfaßt: ein Mittel zum Übersetzen des ersten Pakets in ein zweites Datenpaket mit einem zweiten, verschiedenen Format, das durch ein zweites Protokoll vorgeschrieben wird, indem direkt das erste Datenpaket in dem ersten Format und eine Anzeige der Länge des ersten Pakets in das zweite Datenpaket eingefügt werden; und ein Mittel zum Übertragen des zweiten Pakets über ein drittes Netz, das gemäß einem zweiten, verschiedenen Protokoll arbeitet und zwischen das erste Netz und das zweite Netz gekoppelt ist, so daß das zweite Paket in dem zweiten Netz empfangen wird.
Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung liefert ein durch Computer implementiertes Verfahren zum Übertragen von Paketdaten, die aus einem ersten Netz in einem eigenen LAN-Format über ein zweites Netz in einem synchronen Transportrahmen empfangen werden, wobei der Rahmen ein Transport-Overhead und eine synchrone Nutzlast-Bitvollgruppe (SPE) enthält, wobei die Verbesserung den folgenden Schritt umfaßt: Übertragen eines Pakets mit variabler Länge, das aus dem ersten Netz empfangen wird, über das zweite Netz in dem synchronen Transportrahmen, wobei die SPE des synchronen Transportrahmens weiterhin ein Paketlängenfeld und das Paket mit variabler Länge in dem eigenen LAN-Format enthält.

Zusammenfassung der Erfindung

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Pakets von LAN-Daten über ein WAN durch Beibehalten eines eigenen LAN-Rahmenformats des Pakets in dem WAN bereitgestellt. Daten, die aus einem LAN empfangen werden, können somit über eine SONET- Punkt-zu-Pünkt-Strecke ohne die Zwischenschritte des Erzeugens von ATM-Zellen oder anderen umformatierten Nachrichteneinheiten übertragen werden. Stattdessen können die LAN-Daten direkt als "Ursprungsdaten (Rohdaten)" (eigenes LAN-Rahmenformat) in SONET- Transportrahmen über die SONET-Strecke übertragen und direkt am Empfangsende der SONET-Strecke rekonstruiert werden.
Bei einer Ausführungsform wird zwischen einem ersten Netz und einem zweiten Netz eine Schnittstelle bereitgestellt, die ein erstes Schnittstellengerät, ein zweites Schnittstellengerät, einen Eingangspuffer und eine Steuerschaltung enthält. Das erste Schnittstellengerät kann gemäß einem Protokoll des ersten Netzes über das erste Netz kommunizieren, und das zweite Schnittstellengerät kann über das zweite Netz gemäß, einem Protokoll des zweiten Netzes kommunizieren. Ein Eingangspuffer empfängt und speichert ein Paket aus dem ersten Schnittstellengerät. Eine Steuerschaltung ist zwischen das erste Schnittstellengerät und das zweite Schnittstellengerät gekoppelt und ist mit dem Eingangspuffer gekoppelt. Die Steuerschaltung bestimmt eine Länge des Pakets und führt das Paket und eine Anzeige der Länge des Pakets dem zweiten Schnittstellengerät zu. Das zweite Schnittstellengerät überträgt das Paket und die Anzeige der Länge des Pakets über das zweite Netz.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einem ersten Netz zu einem zweiten Netz, mit den folgenden Schritten: Empfangen eines Datenpakets aus einer Quelle aus dem ersten Netz, Puffern des Pakets, um gepufferte Daten bereitzustellen, Bestimmen einer Länge des Pakets aus den gepufferten Daten und Übertragen des Pakets und einer Anzeige der Länge des Pakets über ein drittes Netz, das zwischen das erste Netz und das zweite Netz gekoppelt ist, so daß das Paket im zweiten Netz empfangen wird.
Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Vorrichtung zum übertragen von Daten von einem ersten Netz zu einem zweiten Netz, mit einem Mittel zum Empfangen eines Datenpakets aus einer Quelle auf dem ersten Netz, einem Mittel zum Puffern des Pakets, um gepufferte Daten bereitzustellen, ein Mittel zum Bestimmen einer Länge des Pakets aus den gepufferten Daten und ein Mittel zum Übertragen des Pakets und einer Anzeige der Länge des Pakets über ein drittes Netz, das zwischen das erste Netz und das zweite Netz gekoppelt ist.
Bei allen obigen Ausführungsformen kann ein Empfangspuffer Daten speichern, um Ratendifferenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Netz zu berücksichtigen zusätzlich kann zusammen mit den Daten eine Präambel (preamble) übertragen werden, und es kann ein Füllmuster übertragen werden, wenn keine Pakete zu übertragen sind. Das erste Netz kann ein lokales Netz sein, und das Paket kann als ein zusammenhängender Datenstrom in einem dem lokalen Netz eigenen Rahmenformat übertragen werden. Das Paket kann durch ein Schnittstellengerät übertragen werden, das in einer Betriebsart für "Ursprungsdaten" arbeitet, die keine zusätzliche Formatierung oder Verkapselung erfordert, außer derjenigen, die erforderlich ist, um einem Protokoll des Netzes, über das das Paket übertragen wird, zu entsprechen.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Wide Area Networks (WAN), das mehrere lokale Netze (LANs) verbindet;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild von Elementen eines SO- NET-Netzes;
Fig. 3 zeigt den Inhalt eines synchronen Transportrahmens, der über ein SONET-Netz, wie zum Beispiel das in Fig. 2 gezeigte, übertragen wird;
Fig. 4 zeigt den Inhalt einer ATM-Zelle;
Fig. 5 zeigt einen Ansatz zum Packen von ATM-Zellen in eine synchrone Nutzlast-Bitvollgruppe (SPE) in einem synchronen Transportrahmen wie zum Beispiel dem in Fig. 3 gezeigten;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm der bekannten Prozeßschritte, die erforderlich sind, um umformatierte LAN-Daten unter Verwendung des ATM-Standards über ein SONET-Netz zu übertragen;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild auf hoher Ebene einer Ausführungsform der Erfindung, wobei ein SONET-Netz die Kommunikation zwischen zwei LANs bereitstellt;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer SONET/LAN- Schnittstelle wie zum Beispiel der in Fig. 7 gezeigten;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm von Prozeßschritten zum Übertragen eines LAN-Pakets von einem LAN-Netz zu einem anderen LAN-Netz über ein SONET-Netz, die durch die Elemente des Blockschaltbilds von Fig. 8 durchgeführt werden können;
Fig. 10 zeigt ausführlicher einen der Schritte von Fig. 9, in dem das LAN-Paket direkt zusammen mit einem Paketlängenfeld in eine synchrone SONET-Nutzlast- Bitvollgruppe (SPE) gepackt wird;
Fig. 11 zeigt ausführlicher den einen Schritt von Fig. 9, in dem ein LAN-Paket unter Verwendung von Informationen bezüglich der Länge des LAN-Pakets aus der SPE ausgepackt wird;
Fig. 12 zeigt einen SONET-Rahmen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 zeigt eine Abbildung von LAN-Paketen auf SONET- SPEs gemäß der Erfindung;
Fig. 14 ist ein ausführliches Schaltbild einer Vorrichtung zur Implementierung der Erfindung;
Fig. 15 ist ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der Sende-FIFO-Schreibsteuerlogik (1402) von Fig. 14 durchgeführt werden;
Fig. 16 ist ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der Sende-FIFO-Lesesteuerlogik (1410) von Fig. 14 durchgeführt werden;
Fig. 17 ist ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der Empfangs-FIFO-Schreibsteuerlogik (1420) von Fig. 14 durchgeführt werden;
Fig. 18 ist ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der Empfangs-FIFO-Lesesteuerlogik (1430) von Fig. 14 durchgeführt werden;
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 20 ist ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der in Fig. 19 dargestellten Vorrichtung beim Übertragen von Daten zu einem SONET-WAN durchgeführt werden;
Fig. 21 ist ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der in Fig. 19 dargestellten Vorrichtung beim Empfangen von Daten aus einem SONET-WAN durchgeführt werden; und
Fig. 22 ist ein ausführliches Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 19 gezeigt ist.

Ausführliche Beschreibung

Es gibt viele Unternehmen oder Organisationen mit zwei oder mehr geographisch getrennten LANs, zwischen denen viele Daten übertragen werden. Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem sich das LAN A an einem ersten Standort 71, wie zum Beispiel einem ersten Gebäude oder Campus befindet, während LAN B und C sich an einem zweiten Standort 72, wie einem zweiten Gebäude oder Campus befinden. Das WAN 70 stellt die Kommunikation zwischen diesen und mehreren anderen LANs, zum Beispiel LAN D und LAN E, bereit. In diesem Beispiel ist das LAN A durch die SONET/LAN-Schnittstelle 73A an das WAN 70 angekoppelt, und das LAN B ist durch die SONET/LAN- Schnittstelle 73B an das WAN 70 angekoppelt. Außerdem ist LAN B durch die Brücke 74 an LAN C angekoppelt. Die LAN/WAN-Schnittstelle 76 liefert die Kommunikation zwischen dem LAN D und dem WAN 70, und die LAN/WAN- Schnittstelle 70 liefert die Kommunikation zwischen dem LAN E und dem WAN 70. Geeignete LAN/WAN-Schnittstellen 76, 77 sind in der Technik bekannt.
Die erste SONET/LAN-Schnittstelle 73A, die zweite SO- NET/LAN-Schnittstelle 73B und das WAN 70 liefern einen Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsweg 75 zwischen dem LAN A und dem LAN B. Im wesentlichen stellen die SONET/LAN- Schnittstellen 73A, 73B eine Brückenfunktion zwischen dem LAN A und dem LAN B und außerdem eine effektive Schnittstelle zwischen dem LAN A und dem LAN C bereit. Die SONET/LAN-Schnittstellen 73A, 73B senden und empfangen Daten zwischen dem LAN A und dem LAN B, ohne die Paketdaten zu getrennten Zellen, wie zum Beispiel ATM- Zellen, zu formatieren. Die Punkt-zu-Punkt-Strecke 75 kann eine SONET-Strecke in dem WAN 70 sein, die von einem Kommunikationsanbieter erstellt und unterhalten wird.
Fig. 8 zeigt die SONET/LAN-Schnittstelle 73 ausführlicher. Ein SONET-Leitungssender/-empfänger 80 stellt eine physische Schnittstelle mit dem SONET-Netz bereit. An den Transceiver 80 ist ein SONET-Framer/Deframer mit einer Fähigkeit 82 zur Verarbeitung von Rohdaten angekoppelt. Die Fähigkeit zur Verarbeitung von "Rohaten", die auch als Fähigkeit des "eigenen Rahmenformats" bezeichnet wird, bedeutet, daß Daten über das SONET-Netz übertragen werden können, ohne daß zusätzliches Overhead zu den Daten hinzugefügt wird außer dem Overhead, das von SONET erfordert wird. Beispiele für ein Overhead, das von SONET erfordert wird, umfassen Transport-Overhead, einschließlich Nutzlast-Zeiger, Weg-Overhead, einschließlich Abschnitts-Overhead und Leitungs-Overhead, und Overhead für den virtuellen Transport, einschließlich virtuellen Nutzlast-Zeigern und virtuellem Weg-Overhead. Bei mindestens einer SO- NET-Implementierung enthält das Leitungs-Overhead Nutzlastzeiger, automatische Schutzumschaltung, Paritätsprüfung, Alarminformationen, und das Abschnitts- Overhead enthält Rahmensynchronisationsmuster, STS- Identifikation und Paritätsprüfung.
Wenn ein Datenpaket in seinem eigenen Rahmenformat transportiert wird, bedeutet dies, daß das Datenpaket immer noch so erkennbar (arrangiert) ist, wie es beim Transport über ein LAN war. Dies bedeutet in der Regel außerdem, daß in dem Datenpaket kein zusätzliches Overhead eingefügt ist. Bei einer Ausführungsform kann ein Schnittstellengerät mit ATM-Zellenverarbeitungsfähigkeit in einer Betriebsart betrieben werden, die die ATM-Zellenverarbeitungsfähigkeit "umgeht", so daß die Rohdaten von dem Schnittstellengerät bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die Fähigkeit für die Verarbeitung von Rohdaten durch Auswählen einer Prüf- oder Diagnosebetriebsart des SONET-Framer/Deframer 82 aufgerufen werden (Umgehung der ATM-Verarbeitung).
Ein Datenformatierer 84 ist zwischen den Framer/Deframer 82 und die LAN-Medienzugriffssteuerung 86 gekoppelt. Die Steuerung 86 liefert eine Schnittstelle zu dem entsprechenden LAN, wie zum Beispiel dem LAN A oder dem LAN B in Fig. 7.
Fig. 9 zeigt die Prozeßschritte, durch die ein LAN- Paket von einem ersten LAN zu einem zweiten LAN übertragen wird. Im Schritt 90 wird das LAN-Paket aus dem ersten LAN empfangen. Im Schritt 91 wird die Länge des LAN-Pakets bestimmt, so daß letztendlich das LAN-Paket an dem Empfangsende ausgepackt werden kann. Diese Paketlänge kann als Anzahl von Bytes mit acht Bit oder auch als Anzahl von Bits oder als eine Anzahl von 16- Bit-Wörtern definiert werden. Das LAN-Paket kann ein Paket aus einem Ethernet, FDDI, Tokenring oder einem anderen Protokoll sein. Im Schritt 92 werden das LAN- Paket und ein Paketlängenfeld direkt in eine synchrone SONET-Nutzlast-Bitvollgruppe (SPE) gepackt. Im Schritt 93 wird das SONET-Transport-Overhead an die SONET-SPE angehängt, um einen synchronen Transportrahmen zu erzeugen. Durch Verwendung eines Paketlängenfelds ist es nicht notwendig, Abgrenzungen, die den Paketbeginn und das Paketende anzeigen, einzufügen, die in der Regel eingefügt würden, wenn das Paket in einem anderen Format, wie zum Beispiel dem HDLC-Format eingekapselt wäre. Die HDLC-Verkapselung würde wesentlich mehr Overhead erfordern.
Im Schritt 95 wird der synchrone Transportrahmen über ein SONET-kompatibles Netz übertragen. Der synchrone Transportrahmen wird empfangen, und das SONET- Transport-Overlaead wird dann entfernt (Schritt 96), um die synchrone Nutzlast-Bitvollgruppe SPE zu erhalten (Schritt 97). Da die SPE ein Paketlängenfeld enthält, können die Byte des LAN-Pakets aus der SPE ausgepackt werden, indem die durch das Paketlängenfeld bestimmte entsprechende Anzahl von Byte ausgepackt wird (Schritt 98). Das ausgepackte LAN-Paket wird dann auf das zweite LAN übertragen (Schritt 99).
Wie aus einem Vergleich von Fig. 9 und Fig. 6 hervorgeht, bestehen bei der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu dem ATM-Ansatz wesentlich weniger Overhead und wesentlich weniger Schritte. Da keine Fragmentierung des ursprünglichen Pakets auftritt, außer möglicherweise zwischen aufeinanderfolgenden SPEs, sind höhere Transferraten erzielbar, während weniger Computerbetriebsmittel verwendet werden und Kosten entstehen.
Das Übertragen eines LAN-Datenpakets als ein zusammenhängender Datenstrom trägt somit zu einer effizienteren Kommunikation bei.
Fig. 10 zeigt weitere Einzelheiten einer beispielhaften Ausführungsform des Schritts 92 von Fig. 9, in dem das LAN-Paket direkt in eine synchrone Nutzlast- Bitvollgruppe gepackt wird. Im Schritt 100 wird ein SO- NET-Framer/Deframer gesteuert, um in der Rohe-Daten- Betriebsart zu kommunizieren. Im Schritt 101 wird die eigene (native) Präambel für ein erstes LAN-Paket in eine SPE gepackt, worauf ein Paketlängenfeld für das erste Paket folgt (Schritt 102). Danach werden die Daten für das erste LAN-Paket gepackt (Schritt 103). Wenn zu diesem Zeitpunkt keine LAN-Pakete mehr verfügbar sind, wird ein Füllmuster in die SPE und nachfolgende SPEs gepackt, bis ein nächstes LAN-Paket verfügbar ist (Schritt 104). Das Füllmuster kann so gewählt werden, daß es leicht von einer LAN-Präambel unterscheidbar ist, wie nachfolgend ausführlicher besprochen wird. Sobald ein nächstes LAN-Paket verfügbar ist, wird die Präambel gepackt (Schritt 105), das Paketlängenfeld, wird gepackt (Schritt 106) und die nächsten LAN- Paketdaten werden gepackt (Schritt 107).
Fig. 11 ist eine beispielhafte Ausführungsform des Schritts 98 von Fig. 9, indem ein LAN-Paket aus einer synchronen Nutzlast-Bitvollgruppe ausgepackt wird, wobei Informationen bezüglich der Paketlänge verwendet werden. Da der SONET-Framer/Deframer in einer Rohdaten- Betriebsart arbeitet, liegt unter Umständen kein spezifisches Signal vor, das anzeigt, daß ein neues Paket empfangen wird. Deshalb wird bei einer Ausführungsform der Erfindung eine eigene Präambel in den aus dem SO- NET-Framer/Deframer empfangenen Rohaten erkannt (Schritt 108). Diese Präambelerkennung wird in der Regel von einem Gerät durchgeführt, das sich außerhalb des SONET-Framer/Deframers befindet, so daß der SONET- Framer/Deframer frei ist, den Strom von Rohdaten weiter zu empfangen. Im allgemeinen enthält eine eigene (LAN- )Präambel abwechselnde Einsen und Nullen, die seriell übertragen werden, obwohl es möglich ist, andere Folgen zu verwenden. Nachdem die Präambel erkannt wurde, liefert der SONET-Framer/Deframer das Paketlängenfeld. Dementsprechend wird im Schritt 109 das Paketlängenfeld geprüft, um die Anzahl von Byte in dem LAN-Paket zu bestimmen. Sobald die Anzahl von Byte in dem LAN-Paket bekannt ist, können die Byte einem LAN- Schnittstellengerät zugeführt werden (Schritt 110). Wenn kein nachfolgendes LAN-Paket unmittelbar nach einem vorherigen LAN-Paket übertragen wird, dann kann ein Füllmuster aus dem SONET-Framer/Deframer empfangen werden, bis eine nächste Präambel erkannt wird (Schritt 111).
Fig. 12 zeigt einen Ansatz zum Formatieren eines LAN- Pakets variabler Länge zu einer modifizierten Form zur direkten Übertragung als Rohdaten über ein SONET-Netz. Das modifizierte Paket 115 enthält eine LAN-Präambel 116, ein Paketlängenfeld 117 und ein LAN-Datenpaket 118 variabler Länge. Bei einer Ausführungsform enthält die Präambel 8 Byte, das Paketlängenfeld 2 Byte, und das LAN-Datenpaket variabler Länge kann eine beliebige Anzahl von Byte enthalten, die durch das Paketlängenfeld 117 bestimmt wird.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel dafür, wie mehrere modifizierte LAN-Pakete unter Verwendung einer Anzahl von SPEs über ein SONET-Netz übertragen werden können. Zum Beispiel kann der SONET-Datenstrom einen ersten synchronen Transportrahmen 120 enthalten, der eine erste SPE 121 enthält. Die erste SPE 121 enthält Weg-Overhead 122 und Daten 123; die Daten 123 sind eine Kombination von LAN-Daten und Fülldaten, Zum Beispiel kann die erste SPE 121 ein erstes modifiziertes LAN-Paket 130 enthalten, in dem Fülldaten 131 folgen. Dies ist ein Beispiel für einem Fall, wenn von dem Zeitpunkt des Sendens des ersten LAN-Pakets 130 bis zum Empfangen eines zweiten LAN-Pakets keine Daten von einem ersten LAN zu einem zweiten LAN zu übertragen sind. Den Fülldaten 131 folgt ein zweites modifiziertes LAN-Paket 132, dem unmittelbar ein drittes modifiziertes LAN-Paket 133 folgt. Da das dritte modifizierte LAN-Paket 133 nicht in den noch in der SPE 121 verfügbaren Raum paßt, wird in diesem Beispiel nur ein erster Teil 133A des dritten modifizierten LAN-Pakets in die SPE 121 eingefügt.
Dem ersten synchronen Transportrahmen 120 folgt ein zweiter synchroner Transportrahmen 124, der eine SPE 125 mit Weg-Overhead 126 und Daten 127 enthält. Die zweite SPE 125 enthält einen zweiten Teil 133B des dritten modifizierten LAN-Pakets 133. Es ist kein zusätzliches-Overhead erforderlich, um diese Aufteilung zwischen dem ersten Teil 133A und dem zweiten Teil 133B zu definieren, da am Anfang jedes modifizierten LAN- Pakets das Paketlängenfeld 117 vorliegt, das die Länge des folgenden LAN-Pakets variabler Länge bestimmt. Wenn die rohen Daten aus dem SONET-Framer/Deframer zugeführt werden, ist es somit lediglich erforderlich, die entsprechende Anzahl folgender Byte zu zählen, auch wenn diese Byte auf zwei verschiedene synchrone Nutzlast- Bitvollgruppen gelegt sind, wie in dem in Fig. 13 abgebildeten Beispiel. Dem dritten modifizierten LAN-Paket 133 folgt ein viertes modifiziertes LAN-Paket 134.
Fig. 14 ist eine ausführliche Darstellung einer SO- NET/LAN-Schnittstelle 73. Bei dieser Ausführungsform liefert ein "LAN-zu-Rohdaten/Framer" (LRDFRMR) 140 eine Schnittstelle zwischen einer "Vermittlungs-LAN- Medienzugriffssteuerung" (SLMAC) 142 und einem "Rohdaten-zu-SONET-Framer" (RDSFRMR) 143. Der RDSFRMR 143 ist weiterhin an einen "Parallel/Seriell- und Seriell/Parallel-Umsetzer mit Taktsynthetizer" 145 angekoppelt, der weiterhin an einen "faseroptischen Sender/Empfänger" 146 und einen "Bezugstakt" 147 angekoppelt ist. Der Sender/Empfänger 146 hat eine Schnittstelle mit einem SONET-Netz 138, während die SLMAC 142 eine Schnittstelle mit einem LAN 139 aufweist zusätzlich liefert ein "Host-Prozessor" 144 Steuerfunktionen zur Koordination der Funktionen mehrerer der Elemente von Fig. 14.
Bei dieser Ausführungsform ist der RDSFRMR 143 ein 622- Mbit/s-SONET-Framer, Teilenummer PM5355, erhältlich von PMC-Sierra, Burnaby, British Columbia, Kanada; der LRDFRMR ist ein am Einsatzort programmierbares 20K- Gate-Array, Teilenummer A32200BX, erhältlich von Actel, Sunnyvale, Kalifornien, USA; der Umsetzer 145 ist die Teilenummer VCS8110, erhältlich von Vitesse, Camarillo, Kalifornien, USA; und der faseroptische Sender/Empfänger 146 hat die Teilenummer HFBR5207, erhältlich von Hewlett-Packard, Burlington, Massachusetts, USA. Der Host-Prozessor 144 kann ein beliebiger Allzweck-Prozessor sein, und die SLMAC 142 kann eine beliebige Vorrichtung sein, die eine entsprechende Schnittstelle mit einem LAN liefert.
Der LRDFRMR 14() kann ebenfalls als ein Prozessor oder als eine beliebige Kombination von Firmware oder Software implementiert werden, oder kann als ein ASIC oder eine Kombination von diskreten Elementen realisiert werden. Die Komponenten des in Fig. 14 abgebildeten LRDFRMR 140 werden nachfolgend beschrieben.
Die Sende-FIFO-Schreibsteuerlogik 1402 liefert eine Schnittstelle mit der SLMAC 142, wenn Daten aus dem LAN 139 von der SLMAC 142 empfangen wurden. Insbesondere hat die Sende-FIFO-Schreibsteuerlogik 1402 eine Schnittstelle mit einem Sende-Paketgrößenzähler 1404 und einem Sende-FIFO 1406. Die Sende-FIFO- Schreibsteuerlogik 1402 verwendet einen Takt, der einem Taktpuffer 1408 entspringt, der Taktsignale aus der SLMAC 142 erhält.
Die Sende-FIFO-Lesesteuerlogik 1410 liefert Daten, die zuvor von der Sende-FIFO-Schreibsteuerlogik 1402 verarbeitet wurden, an den RDSFRMR 143. Solche Daten können insbesondere durch das Sende-Register 1412 bereitgestellt werden. Der Multiplexer 1414 wählt spezifische Daten aus dem Sende-FIFO 1406, und der Multiplexer 1416 wählt entweder Daten aus dem Sende-FIFO 1406 oder Füllmusterdaten aus dem Füllmuster-Datengenerator 1418.
Die Empfangs-FIFO-Schreibsteuerlogik 1420 liefert die Steuerung, wenn Daten aus dem SONET-Netz über den RDSFRMR 143 empfangen werden. Insbesondere steuert die Empfangs-FIFO-Schreibsteuerlogik 1420 die Präambel- Erkennungslogik 1422, den Empfangs-FIFO 1424 und den Empfangs-Paketgrößenzähler 1426.
Die Empfangs-FIFO-Lesesteuerlogik 1430 steuert dann den Empfangs-FIFO 1424 und das Empfangsregister 1432, um die empfangenen Daten der SLMAC 142 zuzuführen.
Die beispielhafte Funktionsweise der in Fig. 14 abgebildeten Struktur wird in bezug auf den Betrieb jedes der Steuerlogikelemente 1402, 1410, 1420 und 1430 erläutert. Insbesondere ist Fig. 15 ein Prozeßflußdiagramm von Schritten, die von der Sende-FIFO- Schreibsteuerlogik 1402 durchgeführt werden. Der Prozeß beginnt mit dem Warten, bis die SLMAC 142 einen Datentransfer startet (Schritt 150). Dies kann durch Bereitstellung eines Rücksetzsignals als ein Anfangszustand bestimmt werden. Beim Empfang eines Sende- Freigabesignals (TXEN) aus der SLMAC 142 beginnt die Sende-FIFO-Schreibsteuerlogik 1402 mit dem Laden der aus dem LAN empfangenen Daten in den Sende-FIFO 1406 (Schritt 151). Bei einer Ausführungsform liefert die SLMAC 142 außerdem eine Anzeige der Paketgröße des LAN- Pakets. Dementsprechend wird im Schritt 152 das aus der SLMAC 142 empfangene Paketgrößenwort in den Sende- Paketgrößenzähler 1404 geladen. Als Alternative kann die Paketlänge eines LAN-Pakets auch in dem LRDFRMR 140 bestimmt werden.
Im Schritt 153 wird der Sende-Paketgrößenzähler 1404 dekrementiert, während Daten in den Sende-FIFO 1406 geschrieben werden. Diese Operation würde in der Regel fortgesetzt, bis der Paketzählwert Null erreicht, was durch PKT CNT = 0 angezeigt wird. Wenn jedoch ein Übertragungsfehler auftritt oder der Sende-FIFO voll wird, kann der Prozeß zum Schritt 154 fortschreiten, in dem ein Fehlerzwischenspeicher gesetzt wird. Wenn dann der Sende-FIFO voll ist, zeigt Schritt 155, daß Daten geschrieben werden, obwohl der Sende-FIFO 1406 voll ist. Bei einer Ausführungsform werden die Daten im Schritt 155 tatsächlich verworfen. Vom Schritt 155 an kann der Prozeß dann wieder zum Schritt 153 fortschreiten, wenn der Sende-FIFO 1406 nicht immer noch voll ist.
Als Alternative schreitet, wenn der Paketzählwert Null wird, bevor der Sende-FIFO 1406 voll wird, der Prozeß zum Schritt 156 fort.
Im Schritt 156 wird auf den Sende- Fehlerzwischenspeicher (TXER) zugegriffen, um zu bestimmen, ob ein Übertragungsfehler aufgetreten ist. Wenn kein Fehler aufgetreten ist, dann können im Schritt 157 zwei Bit des Sende-FIFO gesetzt werden, um anzuzeigen, daß der Datentransfer erfolgreich war. Als Alternative können, wenn ein Übertragungsfehler vorlag, zwei Bit aus dem Sende-FIFO gesetzt werden, um anzuzeigen, daß ein Fehler aufgetreten ist (Schritt 158). Entweder nach Schritt 157 oder nach Schritt 158 kehrt der Prozeß zum Schritt 150 zurück, in dem das System auf neue Daten aus dem LAN über die SLMAC 142 wartet.
Fig. 16 zeigt Schritte eines Prozesses, der von einer Ausführungsform der Sende-FIFO-Lesesteuerlogik 1410 durchgeführt wird. Nach einem Rücksetzen oder bei der Initialisierung wird in Schritt 160 dem RDSFRMR 143 ein periodischer Sendeimpuls zugeführt. Das Setzen des periodischen Sendeimpulses kann als Reaktion auf ein Zeitsteuerungssignal, wie zum Beispiel Sende-Periode (XMITPPD), eingeleitet werden. Wenn keine LAN-Daten zu senden sind, dann wird das Füllmuster aus dem Füllmustergenerator 1418 über das Sende-Register 1412 dem RDSFRMR 143 zugeführt. Dies führt dazu, daß der RDSFRMR 143 in jeder aufeinanderfolgenden SPE wie zuvor beschrieben ein Füllmuster bereitstellt. Während Schritt 161 wird der Sende-FIFO 1406 überwacht, um zu bestimmen, ob er voll ist, was durch ein Setzen durch das Signal TXFFNEFL (Sende-FIFO-nicht voll) angezeigt wird. Während dieser Zeit wird der periodische Sendeimpuls fortwährend gesetzt, indem der Prozeß zum Schritt 160 zurückkehrt. Wenn der Sende-FIFO 1406 nicht voll ist, dann geht der Prozeß zum Schritt 162 über, in dem Daten in dem Sende-FIFO 1406 über die Multiplexer 1414, 1416 und das Sende-Register 1412 zu dem RDSFRMR 143 übermittelt werden.
Im Schritt 162 werden Statusbits des Sende-FIFO 1406 überwacht, um das Ende des Pakets zu bestimmen, das durch das Signal ENDOFPKT angezeigt wird. Zusätzlich wird im Schritt 162 außerdem der periodische Sendeimpuls erzeugt (Schritt 163), damit der RDSFRMR 143 weiter in der Rohdaten-Betriebsart läuft. Am Ende des Pakets prüft die Sende-FIFO-Lesesteuerlogik 1410, ob etwaige Übertragungsfehler aufgetreten sind (Schritt 164). Wenn keine Fehler aufgetreten sind, dann wird das letzte Wort des Datenpakets zu dem RDSFRMR gesendet (Schritt 165). Wenn ein Fehler vorlag, dann wird das Füllmuster aus dem Füllmustergenerator 1418 zu dem RDSFRMR 143 gesendet (siehe Schritt 166). Nachdem das letzte Wort entweder im Schritt 165 oder 166 geschrieben wurde, kehrt der Prozeß zum Schritt 161 zurück, der dem RDSFRMR 143 ein Füllmuster zuführt.
Fig. 17 zeigt die Prozeßschritte, die von der Empfangs- FIFO-Schreibsteuerlogik 1420 durchgeführt werden, um Daten über den RDSFRMR 143 aus dem SONET-Netz zu empfangen. Der Prozeß beginnt, wenn der RDSFRMR 143 eine Anzeige liefert, daß er Daten hat. Dies kann zum Beispiel durch Setzen eines Empfangs-FIFO-Nicht-Leer-Flag- Signals (RFFNempL) angezeigt werden. An diesem Punkt (siehe Schritt 170) werden Daten aus dem RDSFRMR 143 gelesen. Im Schritt 171 überwacht die Präambel- Erkennungslogik. 1422 die gelesene Datensequenz, um zu bestimmen, ob eine Präambel vorliegt. Wenn keine Präambel erkannt wird, dann können Daten einfach verworfen werden (siehe Schritt 172). Wenn jedoch eine Präambel erkannt wurde, dann schreitet der Prozeß zum Schritt 173 fort, in dem die Präambel in das Empfangs-FIFO 1424 geladen wird. Zusätzlich wird das Paketgrößenwort, das zuvor als das Paketlängenfeld 117 bezeichnet wurde, zusammen mit dem Paketgrößenzähler 1426 in den Empfangs- FIFO 1424 geladen (Schritt 174)
Im Schritt 175 werden die Wörter der Daten, die aus dem RDSFRMR 143 empfangen werden, in den Empfangs-FIFO 1424 geladen, während der Inhalt des Paketgrößenzählers 1426 dekrementiert und überwacht wird, ob er auf einen Zählwert von Null abgelaufen ist, wodurch angezeigt wird, daß das Ende des Pakets erreicht wurde. In diesem Beispiel werden die Daten als 16-Bit-Wörter aus dem RDSFRMR 143 empfangen. Außerdem können im Schritt 175 verschiedene Fehleranzeigen überwacht werden. Zum Beispiel können etwaige von dem RDSFRMR bereitgestellte Fehlerflags überwacht werden. Zusätzlich kann das Empfangs-FIFO-Leer-Flag des RDSFRMR überwacht werden (RFFNempL), sowie das Voll-Flag des Empfangs-FIFO 1424 (RXFFflag). Wenn eines dieser FIFO-Flags gesetzt ist, dann kann der Prozeß zum Schritt 176 übergehen, in dem ein Empfangs-Fehler-Zwischenspeicher gesetzt wird, und dann zum Schritt 177, in dem der Prozeß wartet, bis der Inhalt des Paketgrößenzählers 1426 dekrementiert wird. Wenn keine Daten mehr zu laden sind, was dadurch angezeigt wird, daß der Inhalt des Paketgrößenzählers 1426 gleich Null ist, wird der Empfangs-Fehler- Zwischenspeicher geprüft, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist (Schritt 178). Wenn kein Fehler aufgetreten ist, dann kann das letzte Wort in den Empfangs-FIFO 1424 geschrieben werden, einschließlich des Setzens von Fehlerbits zur Anzeige, daß kein Fehler aufgetreten ist.. Als Alternative kann, wenn ein Fehler aufgetreten ist., dann das letzte Wort zusammen mit Fehlerbits zur Anzeige, daß ein Fehler aufgetreten ist, in das Empfangs-FIFO 1424 geschrieben werden. Entweder von Schritt 179 oder Schritt 180 an kehrt der Prozeß wieder zum Schritt 170 zurück.
Fig. 18 zeigt die Prozeßschritte, die von der Empfangs- FIFO-Lesesteuerlogik 1430 durchgeführt werden. Zuerst (siehe Schritt 181) läuft der Prozeß leer, bis ein Signal empfangen wird, das anzeigt, daß der Empfangs-FIFO nicht leer ist (RXFFNEMPL). Wenn ein solches Signal empfangen wird (Schritt 182), kann der SLMAC 142 ein Signal zugeführt werden, um anzuzeigen, daß gültige Daten vorliegen, die aus dem RDSFRMR 143 durch den LRDFRMR 140 empfangen werden. In dem in Fig. 14 gezeigten Beispiel ist dies das Signal RXDV. Außerdem werden im Schritt 182 die Daten in dem Empfangs-FIFO 1424 über das Empfangsregister 1432 dem SLMAC 142 zugeführt (Schritt 183). Wie in bezug auf Fig. 17 angedeutet, kann der Empfangs-FIFO 1424 Fehlerbits enthalten, die anzeigen, ob während des Empfangs von Daten aus dem RDSFRMR 143 ein Fehler aufgetreten ist. Folglich werden diese Fehlerbits im Schritt 184 geprüft. Wenn kein Fehler vorliegt, dann wird im Schritt 185 das letzte Wort des Datenpakets zu der SLMAC gesendet. Als Alternative kann, wenn ein Fehlerbit gesetzt war, stattdessen ein Füllmuster zu der SLMAC gesendet werden, und es kann ein Empfangs-Fehler-Signal in die SLMAC 142 eingefügt werden (RXER) (siehe Schritt 186). Entweder nach Schritt 185 oder 186 kann das Empfangs-Daten-Gültig- Signal RXDV zurückgesetzt werden.
Wie oben beschrieben, können die SONET-Framer/Deframer eine Eigen-Format-Sendefähigkeit, sowie andere Sendefähigkeiten (z. B. ATM-Zellen-Framing) bereitstellen. Bei einer konkreten Ausführungsform, die den SONET- Framer/Deframer als einen von PMC-Sierra mit der Teilenummer PM5355 Implementiert, wird eine Option bereitgestellt, bei der die ATM-Zellenverarbeitung gesperrt und Rohdaten entweder zu oder von der SONET-Nutzlast eingefügt oder extrahiert werden. Um den PM5355 in dieser Betriebsart zu verwenden, können mehrere Registerbits auf die unten aufgeführten jeweiligen Werte gesetzt werden:
Solche Funktionalität kann auch in einen einzigen ASIC integriert werden, der die Funktionalität des RDSFRMR 143 und des LRDFRMR 140 (siehe Fig. 14) umfaßt. Ähnlich können die oben beschriebenen Funktionen beliebigen von mehreren Architekturelementen und Kombinationen von Hardware, Software und Firmware zugeteilt werden. Zum Beispiel kann ein Teil oder die gesamte in bezug auf Fig. 14 beschriebene Funktionalität als ein Allzweck- Prozessor implementiert werden, auf dem Software zur Bereitstellung dieser Funktionalität abläuft.
Fig. 19 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Daten-Framer 192 die Paketgröße eines zu übertragenden Pakets bestimmt, so daß diese Funktion nicht von einer Medienzugriffssteuerung durchgeführt werden muß. Wie bei den früheren Beispielen kann die Paketgröße bei einer Ausführungsform als eine Anzahl von Bytes definiert werden. Wie in Fig. 19 dargestellt, liefert der Daten-Framer 192 außerdem Synchronisation zwischen einem SONET-Framer/Deframer 191 und einer Medienzugriffssteuerung 193, so daß die Geräte bei verschiedenen Geschwindigkeiten synchronisiert sind.
Fig. 19 zeigt weitere Einzelheiten dieser alternativen SONET/LAN-SCHNITTSTELLE 73' (ähnlich der Schnittstelle 73 in Fig. 8). Ein SONET-Leitungs-Sender/Empfänger 190 liefert eine physische Schnittstelle mit dem SONET- Netz. Anden Sender/Empfänger 190 ist ein SONET- Framer/Deframer 191 angekoppelt. Am gegenüberliegenden Ende ist bei einer LAN-Medienzugriffssteuerung (MAC)193 eine Schnittstelle an das LAN angekoppelt. Der "LAN-zurohe-Daten-Franner" (LRDFRMR) 192 liefert die Schnittstelle zwischen dem Framer/Deframer 191 und der MAC- Steuerung 193.
Bei dieser Ausführungsform enthält der LRDFRMR 192 einen Sendepuffer 194 und ein Sende- Paketgrößensteuermodul 195. Das Steuermodul 195 empfängt ein LAN-Paket aus der MAC-Steuerung 193 und sendet das Paket zu dem Puffer 194, worin es gespeichert wird. Das Steuermodul 195 bestimmt die Größe des LAN- Pakets, sobald es vollständig in dem Puffer 194 gespeichert wurde. Durch dieses Merkmal ist es nicht mehr notwendig, daß die MAC-Steuerung 193 die Größe des LAN- Pakets bestimmt und das Paketlängenfeld an das LAN- Paket anhängt. Der LRDFRMR 192 enthält außerdem einen Empfangspuffer 196, der SONET-Pakete über das Empfangssynchronisationsmodul 197 aus dem SONET-Framer/Deframer 191 empfängt. Falls der SONET-Framer/Deframer 191 und die MAC-Steuerung 193 asynchron oder mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten, speichert der Empfangspuffer 196 mindestens einen Teil des SONET-Pakets, bevor es zu der MAC-Steuerung 193 weitergeleitet wird, so daß das Modul 197 das empfangene Paket mit der richtigen Geschwindigkeit und zum richtigen Zeitpunkt zu der MAC- Steuerung 193 leiten kann.
Fig. 20 ist ein Prozeßflußdiagramm des Sendebetriebs des LRDFRMR 192. Im Schritt 201 beginnt der LRDFRMR 192 mit dem Empfang eines LAN-Pakets aus der MAC-Steuerung 193. Im Schritt 202 beginnt der LRDFRMR 192 mit der Speicherung des LAN-Pakets im Sendepuffer 194. Während des Speicherns des LAN-Pakets in dem Puffer 194 wird ein Zähler inkrementiert (Schritt 203). Bei einer Ausführungsform erzeugt die MAC-Steuerung 193 ein Sende- Freigabesignal TXEN, während sie das LAN-Paket sendet. Während dieses Signal gesetzt ist, werden Daten aus der MAC 193 in den Puffer 194 gespeichert, und das Steuermodul 195 inkrementiert den Zähler, um die Größe des gespeicherten LAN-Pakets zu überwachen. Sobald das LAN- Paket vollständig in dem Puffer 194 gespeichert wurde (was durch ein Zurücksetzen des Signals TXEN angezeigt werden kann), kann der Zählerwert als die Paketlänge verwendet werden (Schritt 204). Sobald die Paketlänge bestimmt wurde, können eine Präambel, die Paketlänge und die LAN-Paketdaten selbst zu dem SONET- Framer/Deframer 191 übertragen werden (Schritt 205).
Der Betrieb in der Empfangsbetriebsart des LRDFRMR 192 ist in Fig. 21 dargestellt. Im Schritt 210 erkennt das Empfangs-Synchronisationsmodul 197 ein SONET-Paket in den Rohdaten, die aus dem SONET-Framer/Deframer 191 empfangen werden. Bei einer Ausführungsform beträgt die SONET-Datenrate 155,52 Bits, so daß sich eine effektive Rate von 19,44 Mbyte/s mit einer kontinuierlichen Rate ergibt. Die effektive Datenrate, mit der eine beispielhafte MAC-Steuerung Daten empfangen kann, beträgt jedoch nur 12,5 Mbyte/s. Deshalb kann es vorteilhaft sein, einen Puffermechanismus, wie zum Beispiel den Puffer 196, bereitzustellen, um diese Datenratendifferenz zu berücksichtigen. Somit wird im Schritt 210 das SONET-Paket in den Rohdaten aus dem SONET- Framer/Deframer 191 mit einer ersten Datenrate empfangen. Im Schritt 212 beginnt das Empfangs- Synchronisationsmodul 197 mit dem Speichern des Pakets in dem Empfangspuffer 196, während die Daten aus dem. SONET-Framer 191 empfangen werden. Wie bei früheren Ausführungsformen kann die Erkennung des Pakets durch einen Präambeldetektor durchgeführt werden. Im Schritt 214 übermittelt das Synchronisationsmodul 197 Daten aus dem Empfangspuffer 196 zu der MAC-Steuerung 193 mit einer zweiten Datenrate, die mit der MAC-Steuerung 193 kompatibel ist, bis das gesamte Paket übertragen wurde.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der SONET- Framer/Deframer 191 eine PMC-Sierra-Vorrichtung (Teilenummer PM5347), der Sendepuffer 194 und der Empfangspuffer 196 sind jeweils ein 4K · 8-FIFO (first in, first out) und das Sende-Paketgrößensteuermodul 195 und das Empfangs-Synchronisationsmodul 197 werden beide mit einem einmal am Einsatzort programmierbaren Gate-Array (FPGA) von Actel mit 20,000 Gates (Teilenummer 32200 DX-1) implemetiert. Bei FIFOs dieser Größe kann diese Ausführungsform Paketlängen von 4096 Byte von Fast Ethernet-Paketen (100 M/Byte/s) über eine SONET-STS-3-C Faser mit 155 PMbytes/s unterstützen.
Fig. 22 ist eine ausführliche Darstellung der alternativen SONET/LAN-Schnittstelle 73'; insbesondere sind Einzelheiten bezüglich einer FPGA- oder ASIC- (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) Ausführungsform des Sende-Paketgrößensteuermoduls 195 und des Empfangs-Synchronisationsmoduls 197 von Fig. 19 angegeben.
Bei dieser Ausführungsform liefert ein ASIC 220 eine Schnittstelle zwischen einer MAC-Steuerung 222, die auch an ein LAN 221 angekoppelt ist, sowie einen "Rohdaten-zu-SONET-Framer" (RDSFRMR) 223. Der hier erwähnte ASIC 220 kann als ein FPGA oder ein ASIC oder als eine Kombination diskreter Bauelemente implementiert werden. Bei mindestens einer Ausführungsform wird er als einmal programmierbares FPGA implementiert. Bei einer anderen Ausführungsform wird er als ein umprogrammierbares FPGFA implementiert und ist weiterhin an ein nichtflüchtiges Speichergerät und Schaltungen zum Programmieren des umprogrammierbaren FPGA aus dem Speichergerät beim Einschalten der Schaltung angekoppelt.
Der RDSFRMR 223 ist weiterhin an einem faseroptischen Sender/Empfänger 224 angekoppelt, der eine Schnittstelle zu dem SONET-Netz 218 liefert. Außerdem ist ein Bezugstakt 225 an den RDSFRMR 223 angekoppelt und liefert eine 19,44-MHz-Referenz. Zusätzlich liefert ein zweiter Bezugstakt 226 eine 25-MHz-Referenz für den ASIC 220. Bei dieser Ausführungsform liefert ein 4K · 8-Sende- FIFO (TXFIFO 227) die Funktionen des Sendepuffers 194 von Fig. 19, und ein 4K · 8-empfängt FIFO (RXFIFO 228) liefert die Funktionen des Empfangspuffers 196 von Fig. 19.
Wie bei früheren Ausführungsformen können die in Fig. 19 gezeigten Funktionen als Alternative durch diskrete Schaltungen, durch Softwaremodule, die auf einem Allzweck- oder speziellen Computer wirken, oder beliebigen Kombinationen der genannten bereitgestellt werden.
Im Betrieb empfängt ein 4/8-Bit-Umsetzer 229 in dem A- SIC 220 LAN-Pakete aus der MAC-Steuerung 222 und liefert diese Daten durch den Multiplexer TXWRDPMUX 230 und das Register REG 1 (231) an den Sende-FIFO 227. Während das Paket geladen wird, steuert der Sende- Rechts-(TX-WR-)Automat 232 einen 16-Bit-Zähler 233 zur Inkrementierung, während das Paket immer noch gespeichert wird (d. h. während Sende-Freigabe TXEN gesetzt ist). Der 4/8-Bit-Umsetzer 229 übersetzt außerdem die 4-Bit-Halbbytes, die aus der MAC-Steuerung 222 empfangen werden, unter Verwendung des Registers A (234), des Registers B (235) und des Eingangsregisters INREG (236) in Bytes mit 8 Bit. Sobald die Daten geladen sind, wird der Wert in dem 16-Bit-Zähler 233 in einem Paketzählwarteschlangen-FIFO 237 und außerdem in dem Sende-Lese- (TX-RD) Automaten 238 gespeichert, der das Sende-FIFO- Eingangsregister (TXFIFOIN) 239 steuert, um eine Synchronisation zwaischen dem Sender-FIFO 227 und dem RDSFRMR 223 bereitzustellen. Zusätzlich speichert das Register REG 3 (240) den Wert, der die Paketlänge anzeigt, so daß ein Paketlängenfeld durch den MUX 1 (241) und das Sende-FIFO-Ausgangsregister (TX FIFOOUT REG) 242 dem RDSFRMR zugeführt werden kann. Der Multiplexer MUX 1 (241) liefert außerdem die Paketdaten aus dem Sende-FIFO 227 über das Sende-FIFO-Eingangsregister 239 und stellt außerdem gegebenenfalls ein Füllmuster aus dem Füllmusterregister 243 bereit.
Zusätzlich kann, wenn in den in dem Sende-FIFO 242 gespeicherten Daten ein Fehler erkannt wird, ein Bit in einem Sende-Fehler-Register (TXERR REG) 244 gesetzt werden, das wiederum den Multiplexer MUX 1 (241) steuert, um invertierte Daten für das letzte Byte der Paketdaten zu empfangen, wodurch wiederum ein CRC-Fehler verursacht wird, wenn das Paket schließlich empfangen wird.
Sobald der TX-RD-Abwärtszähler 245 einen Wert von Null erreicht hat, bestimmt der TX-RD-Automat 238, daß der Transfer-FIFO 227 geleert wurde. Der Sende-Empfangs- (TX-RX)-Impulsgenerator 246 liefert Signale, die bei einer Ausführungsform Leuchtdioden (LEDs) steuern, um anzuzeigen, daß Daten entweder gesendet oder empfangen werden.
In der Empfangsbetriebsart erkennt die Präambelerkennungslogik 250, daß eine Präambel empfangen wurde, indem sie die ankommenden Daten mit einem bekannten Präambelwert vergleicht, und erkennt, daß ein Start eines Pakets empfangen wurde, indem sie die ankommenden Daten mit einem bekannten Feldstart-Abgrenzungswert (SOF- Abgrenzungswert) vergleicht. Das Präambelregister REG 1 (251) speichert. den bekannten Präambelwert (z. B. 55H), und das Präambelregister REG 2 (252) speichert den bekannten SOF-Wertabgrenzer (z. B. 5DH), so daß die Präambelerkennungslogik für diese bekannten Werte auf diese Register zugreifen kann. Die Präambelerkennungslogik aktiviert außerdem den Empfangs-Schreib-(RX- WR)Automaten 253. Das Paketlängenfeld, das in der Regel der SOF-Abgrenzung folgt, wird in einem Empfangs- Schreib-(RX-WR)Zähler 254 gespeichert, und diese Daten können auch dem RX-WR-Automaten 253 zugeführt werden.
Die Paketdaten werden über das Register REG 8 (255), den Multiplexer MUX 3 (256) und das Register REG 9 (257) in dem Empfangs-FIFO 228 gespeichert. Sobald Daten in dem Empfangs-FIFO 228 vorliegen, steuert der Empfangs-Lese-(RX-RD)Zähler 258 den Empfangs- FIFO 228, um die empfangenen Paketdaten über das Register REG 10 (259), den Multiplexer MUX 4 (260), das Register REG 11 (261), den Multiplexer MUX 5 (262) und das Register REG 12 (263) der MAC 222 zuzuführen. Der RX-RD-Zähler 258 kann auch den MUX 4 (260) steuern, um die Präambel aus dem Präambel-REG 1 (251) und die SOF- Abgrenzung aus dem Präambel-REG 2 (252) bereitzustellen. Das Register REG 11 (261) liefert zusammen mit dem Multiplexer MUX 5 (262) eine Übersetzung von 8-Bit-Byte in 4-Bit-Halbbyte.
Wie in Figure 22 angezeigt, können verschiedene Register und zusätzliche Eingänge vieler der Multiplexer zusammen verwendet werden, um eine Diagnosefähigkeit für verschiedene Segmente des ASIC 220 bereitzustellen.
Nach dieser Beschreibung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden für Fachleute verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen offensichtlich sein, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen sollen. Dementsprechend erfolgte die obige Beschreibung lediglich als Beispiel und nicht als Einschränkung.

Claims

1. Vorrichtung zur Bereitstellung einer Schnittstelle zwischen einem ersten Netz (71) und einem zweiten Netz (70), umfassend: ein erstes Schnittstellengerät (86), das über das erste Netz gemäß einem ersten Protokoll des ersten Netzes unter Verwendung von Paketen mit einem ersten Format kommunizieren kann, ein zweites Schnittstellengerät (80), das über das zweite Netz gemäß einem zweiten, verschiedenen Protokoll des zweiten Netzes unter Verwendung von Paketen mit einem zweiten Format kommunizieren kann, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:

eine Steuerschaltung (82), die zwischen das erste Schnittstellengerät und das zweite Schnittstellengerät gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung einen Eingang aufweist, der ein erstes Paket aus dem ersten Schnittstellengerät in dem ersten Format empfängt, wobei die Steuerschaltung die Länge des Pakets bestimmt und das Paket und eine Anzeige der Länge des Pakets dem zweiten Schnittstellengerät zuführt, und die Steuerschaltung das zweite Schnittstellengerät steuert, um das erste Paket in dem ersten Format in ein zweites Paket mit dem zweiten Format zum Übertragen auf das zweite Netz einzuschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:

das erste Netz ein lokales Netz ist;

die Steuerschaltung einen Präambel-Generator (143) enthält, der dem zweiten Schnittstellengerät eine Präambel zuführt, wobei die Präambel gemäß dem zweiten Protokoll gewählt wird; und

das zweite Schnittstellengerät weiterhin die Präambel als Teil des zweiten Pakets über das zweite Netz überträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung einen Füllgenerator (223) mit einem Eingang, der erkennt, wenn keine Pakete in dem ersten Format aus dem ersten Netz empfangen werden, und einem Ausgang, der dem zweiten Schnittstellengerät ein Füllmuster zuführt, wenn keine Pakete aus dem ersten Netz empfangen werden, umfaßt, wobei das zweite Schnittstellengerät das Füllmuster in dem zweiten Paket über das zweite Netz überträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:

das zweite Netz ein SONET-Netz ist; und das zweite Schnittstellengerät ein Mittel zum Übertragen eines synchronen Transportrahmens als das zweite Paket in dem zweiten Format enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:

das erste Netz ein lokales Netz ist;

das erste Format ein Rahmenformat ist, das dem lokalen Netz eigen ist; und

das zweite Schnittstellengerät das erste Paket, das in dem zweiten Paket enthalten ist, als einen zusammenhängenden Strom von Daten in dem Rahmenformat überträgt, das dem lokalen Netz eigen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Eingangspuffer (1424), der an die Steuerschaltung und das erste Schnittstellengerät angekoppelt ist, wobei der Eingangspuffer das erste Paket, das aus dem ersten Schnittstellengerät empfangen wird, empfängt und speichert, wobei die Steuerschaltung als Reaktion auf den Eingangspuffer eine Länge des ersten Pakets bestimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Schnittstellengerät eine Länge des ersten Pakets bestimmt und die Länge des ersten Pakets der Steuerschaltung zuführt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Empfangspuffer (1424), der an die Steuerschaltung angekoppelt ist, wobei:

die erste Schnittstelle mit einer ersten Rate an die Steuerschaltung angeschaltet ist;

die zweite Schnittstelle mit einer zweiten Rate an die Steuerschaltung angeschaltet ist; und

der Empfangspuffer eine Pufferung von Daten aus dem zweiten Netz bereitstellt, um eine Differenz zwischen der ersten Rate und der zweiten Rate zu berücksichtigen.

9. Verfahren zum Übertragen von Daten aus einem ersten Netz (71) zu einem zweiten Netz (72) mit dem Schritt des Empfangens (90) eines ersten Datenpakets von einer Quelle aus dem ersten Netz in einem ersten Format gemäß einem ersten Netzprotokoll, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bestimmen einer Länge des ersten Pakets; Übertragen (95) des ersten Pakets und einer Anzeige der Länge des ersten Pakets über ein drittes Netz (70), eingeschlossen in ein zweites Paket mit einem zweiten Format gemäß einem zweiten Netzprotokoll, wobei das dritte Netz zwischen das erste Netz und das zweite Netz gekoppelt ist, so daß das erste Paket in dem ersten Format in dem zweiten Netz empfangen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei:

das erste Netz und das zweite Netz jeweils lokale Netze sind; und

der Schritt des Übertragens das Übertragen (101) einer Präambel enthält, die dem zweiten Netzprotokoll zugeordnet ist, als Teil des zweiten Pakets über das dritte Netz.

11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Übertragens das Übertragen (103) des ersten Pakets in einer Rohe-Daten-Betriebsart enthält, die keine zusätzliche Formatierung erfordert, außer der, die erforderlich ist, um einem zweiten Protokoll des dritten Netzes zu genügen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei:

das dritte Netz ein SONET-Netz ist; und der Schritt des Übertragens in eine Rohe-Daten- Betriebsart das Übertragen eines synchronen Transportrahmens nur mit dem SONET-Netz zugeordnetem Overhead enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei:

das erste Netz ein lokales Netz ist;

der Schritt des Empfangens das Empfangen des ersten Pakets aus dem lokalen Netz in einem dem lokalen Netz eigenen Rahmenformat enthält; und

der Schritt des Übertragens das Übertragen des ersten Pakets, eingeschlossen in dem zweiten Paket als ein zusammenhängender Strom von Daten in dem dem lokalen Netz eigenen Rahmenformat enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin nach dem Schritt des Übertragen des Pakets mit einem Schritt des Übertragens eines Füllmusters über das dritte Netz, bis ein zweites Paket von dem ersten Netz empfangen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin mit den folgenden Schritten:

Empfangen (96) des zweiten Pakets in dem zweiten Netz;

Extrahieren (97) des ersten Pakets aus dem zweiten Paket; und

Übertragen (99) des extrahierten ersten Pakets über das zweite Netz zu einem Ziel auf dem zweiten Netz.

16. Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin mit den folgenden Schritten:

Puffern (151) des ersten Datenpakets, um gepufferte Daten bereitzustellen; und

wobei der Schritt des Bestimmens der Länge des ersten Pakets das Bestimmen der Länge des ersten Pakets auf der Grundlage der gepufferten Daten enthält.

17. . Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Übertragungsratendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Netz besteht, und weiterhin mit den folgenden Schritten: Empfangen, in dem zweiten Netz, eines dritten Datenpakets aus einer Quelle auf dem zweiten Netz;

Puffern des dritten Pakets, um die Ratendifferenz zu berücksichtigen; und

Übertragen des dritten Pakets zu einem Ziel auf dem ersten Netz über das zweite Netz.

18. Vorrichtung zum Übertragen von Daten in Paketen mit einem ersten Format, das durch ein erstes Protokoll vorgeschrieben wird, von einem ersten Netz (71) zu einem zweiten Netz (72), mit einem Mittel (86) zum Empfangen eines ersten Datenpakets in dem ersten Format aus einer Quelle auf dem ersten Netz und einem Mittel zum Bestimmen einer Länge des ersten Pakets, wobei die Vorrichtung weiterhin folgendes umfaßt:

ein Mittel (82) zum Übersetzen des ersten Pakets in ein zweites Datenpaket mit einem zweiten, verschiedenen Format, das durch ein zweites Protokoll vorgeschrieben wird, durch direktes Einfügen des ersten Datenpakets in dem ersten Format und einer Anzeige der Länge des ersten Pakets in das zweite Datenpaket;

und

ein Mittel (80) zum Übertragen des zweiten Pakets über ein drittes Netz (70), das gemäß dem zweiten, verschiedenen Protokoll arbeitet und zwischen das erste Netz (71) und das zweite Netz (72) gekoppelt ist, so daß das zweite Paket in dem zweiten Netz empfangen wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Mittel zum Übertragen ein Mittel zum Übertragen des ersten Pakets in eine Rohe-Daten-Betriebsart enthält, die keine Formatierung außer der Formatierung, die ausreicht, um einem Protokoll des dritten Netzes zu genügen, erfordert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei:

das dritte Netz ein SONST-Netz ist; und das Mittel zum Übertragen in einer Rohe-Daten- Betriebsart ein Mittel zum Übertragen eines synchronen Transportrahmens nur mit dem SONST-Netz zugeordnetem Overhead umfaßt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei:

das erste Netz ein lokales Netz ist;

das Mittel zum Empfangen ein Mittel zum Empfangen des ersten Pakets aus dem lokalen Netz in einem dem lokalen Netz eigenen Rahmenformat enthält; und

das Mittel zum Übertragen ein Mittel zum Übertragen des ersten Pakets, das in dem zweiten Paket enthalten ist, als einen zusammenhängenden Strom von Daten in dem dem lokalen Netz eigenen Rahmenformat enthält.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, weiterhin mit einem Mittel (1424) zum Puffern des ersten Datenpakets, um gepufferte Daten bereitzustellen;

wobei das Mittel zum Bestimmen ein Mittel (1426) zum Bestimmen der Länge des ersten Pakets auf der Grundlage der gepufferten Daten enthält.

23. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei eine Übertragungsratendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Netz besteht, und weiterhin umfassend:

ein Mittel zum Empfangen eines dritten Datenpakets aus einer Quelle auf dem zweiten Netz,

ein Mittel zum Puffern des dritten Datenpakets, um die Ratendifferenz zu berücksichtigen; und

ein Mittel zum Übertragen des dritten Pakets zu einem Ziel auf dem ersten Netz.

24. Durch Computer implementiertes Verfahren zur Übertragung von Paketdaten, die aus einem ersten Netz in einem eigenen LAN-Format über ein zweites Netz in einem synchronen Transportrahmen empfangen werden, wobei der Rahmen ein Transport-Overhead und eine synchrone Nutzlast- Bitvollgruppe SPE enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bestimmen einer Paketlänge,

Übertragen (95) eines Pakets variabler Länge, das über das zweite Netz in dem synchronen Transportrahmen aus dem ersten Netz empfangen wird, wobei die SPE des synchronen Transportrahmens weiterhin ein Paketlängenfeld und das Paket variabler Länge in dem eigenen LAN-Format enthält.

25. Durch Computer implementiertes Verfahren nach Anspruch 24, weiterhin mit dem Schritt des Übertragens eines Füllmusters, wenn keine anstehenden Rahmen in den synchronen Transportrahmen gesendet werden müssen.